JP2002345097A - サラウンド音場再生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視聴者が注目したい映像を正面に見えるよう
にした場合などにおいて、それに合わせて正面に見える
ようにした方向に音像を定位させることができるサラウ
ンド音場再生システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 水平方向に設置のマイクロフォンＨ１〜
Ｈ６からの音声信号を入力し、互いに連動して水平方向
定位をコントロールする水平パンポットＨＰ１〜ＨＰ６
と、垂直方向に設置のマイクロフォンＴ，Ｂからの音声
信号を入力して垂直方向定位をコントロールする垂直パ
ンポットＶＰとを備え、水平パンポットＨＰ１〜ＨＰ６
は、サラウンド再生出力チャンネルＬ，Ｃ，Ｒ，Ｌｓ，
Ｒｓに対応して設けられたミキシングバスＬ，Ｃｍ，
Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓにレベル配分し、垂直パンポットＶＰ
は、垂直方向の音声信号のレベル配分を変えて前方セン
ター用の出力チャンネルに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサラウンド音場再生
システムに関し、特に全方位より収音された音声を入力
して視聴者の指向する音声を前方定位させるようにした
サラウンド音場再生システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、映画館では、マルチチャンネ
ルサラウンドが取り入れられており、大型スクリーンに
映し出される映像とともに臨場感あふれるサラウンド音
声を再生することができていた。映画館で行われていた
このようなサラウンド音場再生は、一般家庭用にも導入
されつつある。

【０００３】サラウンド音場空間を再現するには、ソー
スとそれを再生するシステムが必要である。ソースは、
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＤＶＤ−ＲＯＭ
（Digital Versatile Disk Read Only Memory）などに
よるビデオディスク、ケーブルシステム、衛星放送、デ
ジタルテレビ放送などがあり、インターネット放送も考
えられている。再生システムは、５．１チャンネルサラ
ウンドシステムが一般的である。この５．１チャンネル
サラウンドシステムは、ソースを再生する装置と最大６
チャンネルのスピーカとから構成される。スピーカは、
前方左右および前方センターに配置されるスピーカと、
後方左右に配置されるスピーカと、重低音強調効果を出
すサブウーハ用のスピーカとからなる。

【０００４】視聴者は、通常、前方センター用のスピー
カの近傍に設置したビデオモニタをそれらのスピーカで
囲まれた中央で観ながらサラウンド音声を受聴すること
になる。これは、映像および音声がそのような位置で視
聴して最も効果的であるように制作者が意図して作った
ものだからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のサラウ
ンド再生は、制作者の意図して作られた音場をそのまま
再現させるお仕着せのものであることから、たとえば全
方位の映像があって、その映像にある音を発するものを
真正面に観るような場合、視聴者は音源の方向に合わせ
て映像を観る体勢を変更することになるが、音像は前方
センターに定位したままであるため、映像と音声とのマ
ッチングが取れず、映像鑑賞に違和感が発生するという
問題点があった。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、視聴者が注目したい映像を正面に見えるよう
にした場合などにおいて、それに合わせて正面に見える
ようにした方向に音像を定位させることができるサラウ
ンド音場再生システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、全方位
収音された音声に対して視聴者の指向する音声を前方定
位させるサラウンド音場再生システムであって、水平方
向に３６０度の音源を収音した複数の入力チャンネルの
音声信号をそれぞれ入力して各チャンネルの音声レベル
を互いに連動して複数の出力チャンネルに振り分けるこ
とで水平方向定位をコントロールする複数の水平パンポ
ット手段と、垂直方向に１８０度の音源を収音した複数
の入力チャンネルの音声信号をそれぞれ入力して各入力
チャンネルのレベル配分を変更した音声信号を前方セン
ター用の出力チャンネルに出力することで垂直方向定位
をコントロールする垂直パンポット手段と、を備えたサ
ラウンド音場再生システムが提供される。

【０００８】上記構成によれば、全方位収音された音声
のうち、水平方向の音声をそれぞれの水平パンポット手
段が複数の出力チャンネルにそれぞれ振り分け、垂直方
向の音声を垂直パンポット手段がそれぞれのレベル配分
を変更して前方センター用の出力チャンネルに出力する
ようにしたことで、全方位収音された音声を視聴者が聞
きたい方向に連続的もしくは瞬間的に選択することがで
き、その指向された音声は前方センターに定位し、伴っ
た周囲の音声はサラウンド音場で再生することができる
ようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、
５．１サラウンドシステムへ適用した場合を例に図面を
参照して説明する。なお、５．１サラウンドシステムに
あるサブウーハ出力については、全チャンネルの低域成
分を再生するチャンネルであり、その低域成分は無指向
であって音像定位には寄与しないことから、ここでは必
要に応じて説明することにする。

【００１０】まず、本発明によるサラウンド音場再生シ
ステムに入力される全方位収音の音声およびその収音原
理について説明する。図１は全方位音声収音原理を説明
する図である。

【００１１】全方位収音は、全天球に並べた複数のマイ
クロフォンによって収音される。図示の例では、水平方
向に６本のマイクロフォンＨ１〜Ｈ６が周方向に等しい
間隔（６０度）を置いて半径方向外方へ向けてそれぞれ
配置され、垂直方向には上下に１本ずつのマイクロフォ
ンＴ，Ｂがそれぞれ上および下方向に向けて配置されて
いる。これらの８本のマイクロフォンＨ１〜Ｈ６，Ｔ，
Ｂにより、全天球に存在するすべての音源を収音する。

【００１２】なお、これらの音源としては、収録スタジ
オの音源、実際のライブ会場の音源、合成音声の音源、
あるいは、仮想音源なども含んでいる。次に、このよう
な８つの音源を入力とする本発明のサラウンド音場再生
システムについて説明する。なお、以下の説明では、上
記のマイクロフォンＨ１〜Ｈ６，Ｔ，Ｂによって得られ
た音声信号も同じ符号にて表わすものとする。

【００１３】図２は本発明のサラウンド音場再生システ
ムの原理構成を示した図である。本発明によるサラウン
ド音場再生システムは、水平方向の６つのマイクロフォ
ンＨ１〜Ｈ６の出力音声信号をそれぞれ入力して、水平
方向定位をコントロールする６つの水平パンポットＨＰ
１〜ＨＰ６を備えている。これらの水平パンポットＨＰ
１〜ＨＰ６は、互いに連動して動作し、それらの出力
は、５つのミキシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓに
それぞれレベル配分するように接続されている。

【００１４】これらのミキシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒ
ｓ，Ｌｓは、サラウンド再生出力チャンネルＬ，Ｃ，
Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓに対応して設けられている（以下、対応
するミキシングバス、サラウンド再生出力チャンネルお
よび音声信号は同じ符号を使用することがある）。すな
わち、ミキシングバスＬは、前方左用の出力チャンネル
Ｌ、ミキシングバスＣｍは、前方センター用の出力チャ
ンネルＣ、ミキシングバスＲは、前方右用の出力チャン
ネルＲ、ミキシングバスＲｓは、後方右用の出力チャン
ネルＲｓ、そしてミキシングバスＬｓは、後方左用の出
力チャンネルＬｓに対応している。なお、マイクロフォ
ンの数からみると、本例では前方センターに向いている
マイクロフォンがないので、ミキシングバスＣｍでは、
水平方向の前方センター用としての音声信号Ｃｍがミキ
シングされる。

【００１５】また、全方位収音のうち垂直用音源の上方
収音用のマイクロフォンＴおよび下方収音用のマイクロ
フォンＢの出力音声信号と、ミキシングバスＣｍの信号
とを入力して、垂直方向定位をコントロールする垂直パ
ンポットＶＰを備えている。この垂直パンポットＶＰの
出力は、前方センター用の出力チャンネルＣを構成して
いる。

【００１６】以上の構成において、水平パンポットＨＰ
１〜ＨＰ６を連動操作をすることにより、全方位収音さ
れた音声に対して視聴者の指向する水平方向の音声を前
方定位させることができ、同時に、垂直方向について
は、垂直パンポットＶＰを操作することにより、前方定
位された位置の垂直方向の音声を任意の垂直方向の位置
に定位させることができる。

【００１７】次に、水平方向のパンニングについて説明
する。図３は水平方向音源のパンニングと再生音場との
関係を示す説明図である。水平方向のマイクロフォンＨ
１〜Ｈ６からの入力された音声信号Ｈ１〜Ｈ６をミキシ
ングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓにレベル配分するパ
ンニングについて、それら入力された音声信号Ｈ１〜Ｈ
６とバス上に作られる音声信号Ｌ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌ
ｓとの関係を円周上に示して説明する。

【００１８】マイクロフォンＨ１〜Ｈ６が水平方向の音
を全周を等分した方向に向けられているため、音声信号
Ｈ１〜Ｈ６は、図示した円の円周上に等間隔に並べられ
ている。

【００１９】これに対し、サラウンド音声再生に必要な
音場は、図３の上方をシステムの正面方向であるとし
て、ミキシングバスＬの音声信号Ｌは図の左方向、ミキ
シングバスＣｍの音声信号Ｃｍは前方センター、ミキシ
ングバスＲの音声信号Ｒは図の右、ミキシングバスＲｓ
の音声信号Ｒｓは右後方，ミキシングバスＬｓの音声信
号Ｌｓは図の左後方になるように相対的な角度をとって
いる。もちろん、これらの相対角度は、スピーカの配置
などによって決定される再生システムに最適となるよう
に決められるもので、図示の例に限定されるものではな
い。

【００２０】図４は水平方向のパンニングの減衰特性を
示す説明図である。水平方向の音声信号Ｈ１〜Ｈ６は、
マイクロフォンＨ１〜Ｈ６が向いている方向の指向中心
線上では、利得Ａが１であって減衰はなく、指向中心線
から左右方向に離れるに従って減衰していく特性を有し
ている。このため、入力された音声信号Ｈｘ（ｘ＝１〜
６）の位置とサラウンド再生出力チャンネルＬ，Ｃ，
Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓとが一致しているチャンネルは、レベル
配分が１×Ｈｘとなる。また、ある出力チャンネルが例
えばＨ１−Ｈ２の中間にあるとき、２つの入力は聴感エ
ネルギーが一定になるようにそれぞれの音声信号Ｈ１，
Ｈ２を０．７０８倍したレベル配分で合成される。

【００２１】したがって、図３に示した水平方向パンニ
ングの初期状態では、各ミキシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，
Ｒｓ，Ｌｓにレベル配分される倍率は以下の通りとな
る。

【００２２】

【数１】Ｌ：１×Ｈ１ ・・・（１）

【００２３】

【数２】 Ｃｍ：０．７０８（Ｈ２＋Ｈ３） ・・・（２）

【００２４】

【数３】Ｒ：１×Ｈ４ ・・・（３）

【００２５】

【数４】Ｒｓ：１×Ｈ５ ・・・（４）

【００２６】

【数５】Ｌｓ：１×Ｈ６ ・・・（５） ここで、水平方向のパンニングした時のレベル配分の例
を示す。

【００２７】図５はパンニング時の水平方向音源と再生
音場との関係を示す説明図である。水平パンポットＨＰ
１〜ＨＰ６を動作させて前方センターにしたい音声を右
方向に３０度移動したとする。このときの音声信号Ｈ１
〜Ｈ６のミキシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓへの
レベル配分は、図４で説明される減衰特性から以下のよ
うに得ることができる。

【００２８】

【数６】Ｌ：０．７０８（Ｈ１＋Ｈ２） ・・・（６）

【００２９】

【数７】Ｃｍ：１×Ｈ３ ・・・（７）

【００３０】

【数８】Ｒ：０．７０８（Ｈ４＋Ｈ５） ・・・（８）

【００３１】

【数９】 Ｒｓ：０．７０８（Ｈ５＋Ｈ６） ・・・（９）

【００３２】

【数１０】 Ｌｓ：０．７０８（Ｈ６＋Ｈ１） ・・・（１０） 次に、垂直方向のパンニングについて説明する。

【００３３】図６は垂直方向のパンニングの減衰特性を
示す説明図、図７は垂直方向音源のパンニングと再生音
場との関係を示す説明図、図８はパンニング時の垂直方
向音源と再生音場との関係を示す説明図である。

【００３４】垂直方向の音声信号Ｔ，Ｂおよび水平方向
の前方となる音声信号Ｃｍのそれぞれに、前方センター
となるサラウンド再生出力チャンネルＣの出力が一致し
たとき、音声信号Ｔ，ＣｍまたはＢは減衰なく、そのま
ま出力される。サラウンド再生出力チャンネルＣの出力
がＴ−Ｃｍの中間もしくはＣｍ−Ｂの中間にあるとき
は、常に２つの信号の聴感エネルギーの和が１になるよ
うに合成されて出力されることになる。

【００３５】たとえば、Ｔ−ＣｍもしくはＣｍ−Ｂ間の
いずれかの中央にパンニングされたとき、２つのそれぞ
れからサラウンド再生出力チャンネルＣに供給されるミ
キシレベルは、

【００３６】

【数１１】 Ｃ：０．７０８（Ｔ＋Ｃｍ）または０．７０８（Ｃｍ＋Ｂ） ・・・（１１） となる。

【００３７】ここで、図７に示したように、パンニング
することができる垂直方向の可変範囲は、前面１８０度
である。図示のように、垂直パンポットＶＰを中立位置
にしたときに、垂直方向の音声信号Ｔ，Ｂと水平方向の
前方定位としてミキシングされた音声信号Ｃｍとのレベ
ル配分は、図６で説明した減衰特性によれば、

【００３８】

【数１２】Ｃ：１×Ｃｍ ・・・（１２）となる。

【００３９】垂直方向のパンニングを、図８に示したよ
うに、図７の水平位置から４５度上方へ移動した場合
は、前方センターのサラウンド再生出力チャンネルＣへ
のレベル配分は、図６で説明した減衰特性から、

【００４０】

【数１３】 Ｃ：０，７０８（Ｃｍ＋Ｂ） ・・・（１３） となる。

【００４１】次に、本発明のサラウンド音場再生システ
ムを実現する、収音から再生までの具体例について説明
する。まず、全方位音声収音について説明する。全方位
音声収音は、臨場感および指向特性を得るのに、単一指
向性のマイクロフォンを用い、これにより、チャンネル
間の良好な分離度を得ることができる。水平方向では、
収音するチャンネル数を多くすればするほど、使用する
マイクロフォンは鋭角な指向特性を持ったものにする必
要がある。

【００４２】全方位収音の音声信号は、記録したりまた
は直接配信することができる。このとき、記録または配
信される音声信号は、そのままの形、あるいは圧縮した
形にすることができる。

【００４３】全方位収音の音声信号をたとえば映像と共
に記録する場合、映像レコーダー、デジタルＶＴＲ（Vi
deo Tape Recorder）などを利用することになるが、こ
れらは音声トラックを２チャンネルまたは４チャンネル
しか持たないため、必要な音声チャンネルを複数の映像
レコーダーやデジタルＶＴＲに振り分けて同時記録する
ことになる。このとき、チャンネル間の同期を取るため
に、複数の映像レコーダーやデジタルＶＴＲには、それ
ぞれ同一タイムコード、たとえばＳＭＰＴＥ（Society
of Motion Picture and Television Engineers）タイム
コードで記録する。

【００４４】また、別の記録方法として、全方位のすべ
ての音声をマルチトラックのレコーダーにてそのまま記
録してもよい。その場合、映像がある場合はすべて同一
タイムコードで記録することになる。

【００４５】さらに別の記録方法として、全方位の音声
数を２チャンネルに圧縮してデジタル音声記録するよう
にしてもよい。この場合の記録メディアは、好ましく
は、デジタルＶＴＲ，ＤＡＴ（Digital Audio Tape），
ＨＤＤ（Hard Disc Drive）が用いられる。

【００４６】以降の説明では、全方位収音を圧縮して記
録し、記録された音声信号を復元して本発明によるサラ
ウンド音場再生システムに適用することができるまでの
システムについて説明する。

【００４７】図９は全方位収音による記録システムの構
成例を示すブロック図である。全方位に存在する音声を
極力忠実に再現させるためには、より多くのチャンネル
で記録させることにあるが、全体のシステムの構成上の
効率から、ここでは全８チャンネルでの全方位収音と
し、それに適した８チャンネルの供給された音源から
５．１チャンネルサラウンドへの適合を図るものとす
る。

【００４８】全方位収音記録システムは、入力部に垂直
方向のマイクロフォンＴ，Ｂおよび水平方向のマイクロ
フォンＨ１〜Ｈ６で収音した音声信号を入力するヘッド
アンプ１１，１２、１３、１４、１５を有している。こ
れらのヘッドアンプ１１，１２、１３、１４、１５は、
入力された音声信号を所定の増幅率で増幅するととも
に、ダイナミックレンジのコンプレッションとレベルの
適正化を行うＡＧＣ（Automatic Gain Control）機能を
備えている。ＡＧＣ機能は、必要に応じて有効／無効に
することができ、有効にする場合、各方位音声のゲイン
およびＡＧＣの制御量を全チャンネルのヘッドアンプ１
１，１２、１３、１４、１５間で相互に連動するように
してある。

【００４９】ヘッドアンプ１１，１２、１３、１４、１
５の出力は、２チャンネルずつ３つのアナログ・デジタ
ル変換器１６，１７，１８の入力に接続されている。ア
ナログ・デジタル変換器１６，１７，１８は、それぞれ
２チャンネルのアナログ音声信号をたとえば１６〜２４
ビットのシリアルデジタル信号に変換する。

【００５０】アナログ・デジタル変換器１６，１７，１
８の出力は、デジタル変換された８チャンネルの信号を
２チャンネルに圧縮処理を行う圧縮エンコーダ１９に入
力される。この８チャンネルの圧縮エンコーダ１９とし
ては、米国ドルビー社が開発した「Ｄｏｌｂｙ Ｅ」マ
ルチチャンネル符号化技術が使用される。なお、別の音
声圧縮装置として、ソニー株式会社が開発した音声圧縮
技術「ＡＴＲＡＣ（Adaptive TRansform Acoustic Codi
ng）」を使用することもできる。

【００５１】圧縮エンコーダ１９の出力は、業務用のデ
ジタルオーディオインタフェースであるＡＥＳ／ＥＢＵ
（Audio Engineering Society/European Broadcasting
Union）ツイストペアケーブルを介してデジタルＶＴＲ
２０に接続される。

【００５２】以上の構成の全方位収音記録システムにお
いて、マイクロフォンＴ，Ｂ，Ｈ１〜Ｈ６によって収音
された音声信号は、それぞれヘッドアンプ１１，１２、
１３、１４、１５にて増幅され、必要に応じてＡＧＣ機
能を用いてレベル平均化を行う。

【００５３】次に、８チャンネルの収録音声は、圧縮エ
ンコーダ１９にて２チャンネルに圧縮され、その２チャ
ンネルのシリアルデジタル信号は、デジタルＶＴＲ２０
の２つのオーディオトラックに記録される。

【００５４】図１０は全方位サラウンド再生装置のシス
テム構成例を示すブロック図である。この全方位サラウ
ンド再生装置の機能は、この例では、パーソナルコンピ
ュータに組み込まれるオーディオデコーダボード３０上
に実装される。オーディオデコーダボード３０は、たと
えば図９に示したデジタルＶＴＲ２０に記録された信号
またはリアルタイムに受信した信号を入力するデコーダ
３１を有している。このデコーダ３１は、入力された圧
縮フォーマットの２チャンネルシリアルデジタル信号
を、「Ｄｏｌｂｙ Ｅ」圧縮フォーマットの復号化技術
を用いて、４つの２チャンネルシリアルデジタルオーデ
ィオ信号にデコードする機能を有している。デコーダ３
１の出力は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３２
の入力に接続される。ＤＳＰ３２は、４つの２チャンネ
ルシリアルデジタルオーディオ信号を処理して６つのサ
ラウンド再生出力チャンネルＬ，Ｃ，Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓ，
ＳＷを出力する機能を有している。ここで、サラウンド
再生出力チャンネルＳＷは、全チャンネルの低域成分の
再生を担当するサブウーハ用の出力チャンネルである。
したがって、この６つのサラウンド再生出力チャンネル
Ｌ，Ｃ，Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓ，ＳＷは、ダイレクトに外部の
５．１チャンネルサラウンドシステムに接続することが
できる。

【００５５】ＤＳＰ３２には、パン／レベル制御テーブ
ル３３が接続されている。このパン／レベル制御テーブ
ル３３は、視聴者の指示に従って行われる水平および垂
直方向のパンニング操作量に対応する各チャンネルのミ
キシング分配データを格納しており、後述する方位入力
装置によって指示された座表からそれに対応するパンニ
ング制御用のパン位置データをＤＳＰ３２に渡す。全方
位の分解能は、特に高い必要はなく、水平方向全周でた
とえば８ビット〜１０ビット程度、垂直方向は上下１８
０度でたとえば８ビット程度の分解能をもってパンニン
グを制御できるようにしている。

【００５６】ＤＳＰ３２は、また、パーソナルコンピュ
ータの拡張スロットであるＰＣＩ（Peripheral Compone
nt Interconnect）バスとの間で信号の授受の変換を行
うオーディオデータ／制御用ＰＣＩブリッジ３４が接続
されている。

【００５７】以上の構成の全方位サラウンド再生システ
ムにおいて、２チャンネルに圧縮されたシリアルデジタ
ル信号は、デコーダ３１にて圧縮フォーマットのデコー
ドが行われ、収音したチャンネルＴ，Ｂ，Ｈ１〜Ｈ６の
音声信号を２チャンネル×４シリアルデジタルオーディ
オ信号へのデコードが行なわれる。

【００５８】デコードされた４つのシリアルデジタルオ
ーディオ信号は、次に、ＤＳＰ３２にて、それぞれの方
位信号をサラウンド再生出力チャンネルＬ，Ｃ，Ｒ，Ｌ
ｓ，Ｒｓ，ＳＷに対してミキシングを行う。そのとき、
方位入力装置からオーディオデータ／制御用ＰＣＩブリ
ッジ３４を介してパンニング指示が入力されると、その
指示に対応するミキシング制御信号がパン／レベル制御
テーブル３３よりＤＳＰ３２に与えられ、ＤＳＰ３２は
その指示に応じたミキシング処理を行う。

【００５９】図１１は方位入力装置の画面表示例を示す
図である。方位入力装置４０は、全方位サラウンド再生
装置のオーディオデコーダボード３０に対してパンニン
グ指示を出力するためのもので、パーソナルコンピュー
タのモニタ上に画面表示される。ここで、方位入力装置
４０の画面には、水平方向の設定を行うサブ画面４１
と、垂直方向の設定を行うサブ画面４２とからなってい
る。

【００６０】水平方向設定用のサブ画面４１には、水平
方向のサラウンド再生出力チャンネルＬ，Ｃ，Ｒ，Ｌ
ｓ，Ｒｓの再生位置を後方の斜め上から見たような鳥瞰
図によって全方位サラウンド音場を表している。視聴者
が位置する中心には、前方定位させたい音声の方向を表
す矢印４３が配置されている。

【００６１】前方定位の方向を変更したい場合には、矢
印４３の先端をたとえばマウスポインタにてポイントし
た状態で左右方向にドラッグしてやることで、矢印４３
の方向を３６０度回転させることができ、そこで入力さ
れた水平方向の座表情報は、オーディオデコーダボード
３０に送られる。

【００６２】垂直方向設定用のサブ画面４２は、上下方
向の設定可能範囲を表す矢印４４があり、その線上に上
下方向の定位を表すマーク４５が配置されている。上下
方向の定位を変更したい場合には、このマーク４５を、
マウスポインタにて上下方向にドラッグしてやること
で、上下方向の定位を入力することができる。この入力
された座表情報も水平入力情報と一緒にオーディオデコ
ーダボード３０に送られる。

【００６３】次に、オーディオデコーダボード３０のＤ
ＳＰ３２内で行なわれる水平パンポット動作および垂直
パンポット動作を説明する。なお、ここでは、説明を分
かりやすくするために、水平および垂直方向の入力に対
するミキシングバスへのミキシングをアナログ式ボリュ
ームに置き換えて説明する。

【００６４】図１２は水平方位入力とミキシングバスと
の関係を示す説明図である。水平パンポットは、リング
状に形成された抵抗体５０を有し、その抵抗体５０の円
周上に、ミキシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓがそ
れぞれ対応する水平方向位置に接続されている。また、
方位入力装置４０の水平指示入力と連動して回動する回
転子５１が抵抗体５０と同心上に設けられ、その外周に
は、抵抗体５０と接触摺動する可動片５２〜５７が水平
に配置されたマイクロフォンＨ１〜Ｈ６の向きに対応し
て設けられており、これらの可動片５２〜５７には、そ
れぞれマイクロフォンＨ１〜Ｈ６から得られた音声信号
が入力される。

【００６５】この水平パンポットの図示の状態は、正面
に音像定位されている状態を示している。ここで、視聴
者が指向した方向に回転子５１を回してやる、すなわ
ち、図１１に示される矢印４３をマウスポインタで左右
方向へ回転させてやることにより、入力された音声信号
Ｈ１〜Ｈ６は、互いに連動してそれぞれの各ミキシング
バスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓに同時にレベル配分され
ることになる。

【００６６】図１３は垂直方位入力とミキシングバスと
の関係を示す説明図である。垂直パンポットは、直線上
に形成された抵抗体６０を有し、その抵抗体６０の両端
に水平方向に配置されたマイクロフォンＴ，Ｂからの音
声信号を入力する端子が接続され、中央位置には、ミキ
シングバスＣｍが接続されている。また、方位入力装置
４０の垂直指示入力と連動して直線的に抵抗体６０と接
触摺動する可動片６１が設けられている。この可動片６
１は、前方センター用の出力チャンネルＣに接続されて
いる。

【００６７】この垂直パンポットの図示の状態は、正面
水平位置に音像定位されている状態を示している。ここ
で、視聴者が指向した垂直方向に可動片６１を上下動さ
せてやる、すなわち、図１１に示されるマーク４５をマ
ウスポインタで上下方向へ移動させてやることにより、
入力された音声信号Ｔ，Ｂ，Ｃｍは、前方センター用の
出力チャンネルＣにレベル配分されて出力されることに
なる。

【００６８】以上の説明は、水平方向の収音を６チャン
ネルとした場合を例に示したが、より指向する音声を明
瞭にした音場再生をするには、水平方向の音源数を増や
すことによって実現できる。ここで、水平方向の音源数
をたとえば８に変更した場合の音源と再生音場との関係
を例示する。

【００６９】図１４は水平方向音源を増やした場合の音
源と再生音場との関係を示す説明図である。ここで、ミ
キシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓについては、
５．１チャンネルサラウンドシステムに対応する場合、
上記と同じである。音源は、水平方向の音を全周を等分
した方向に向けられた８つのマイクロフォンＨ１〜Ｈ８
により収音され、ミキシングバスＬ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，
Ｌｓに対してチャンネル間の減衰特性をもとにした係数
を用いてレベル配分される。

【００７０】このように、サラウンド音場と指向する音
声は、少なくとも３つの水平方向音源から実現すること
が可能であり、水平方向音源数を増やすに連れてより指
向する音声を明瞭にした音場再生にすることができる。

【００７１】また、上記の例では、このサラウンド音場
再生システムを視聴者の再生機器側に備えて、全方位の
音声をそのまま収音されて供給された音声に対して視聴
者がどの方向の音を中心として周囲の音場を作るのかを
決めるようにしている。これに対し、このサラウンド音
場再生システムを音源側に備えることもできる。

【００７２】たとえばインターラクティブ放送（インタ
ーネット）を通じて全方位の音声を視聴者に配信する場
合、視聴者からの指示によって発信側でパンニングし、
それによって生成されたサラウンド再生出力チャンネル
Ｌ，Ｃ，Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓの音声をそのまま、あるいは２
チャンネルに圧縮変換した信号を配信し、これを視聴者
側で受けてそのまま、あるいは復元して再生することが
できる。このようなインターラクティブ環境において
も、視聴者は、自分の希望に応じて自分が指向する音声
を前方定位させた全方位収音を受信し、サラウンド音場
で聴くことができる。

【００７３】また、サラウンド音場としては、５．１チ
ャンネルサラウンドシステムを例に示したが、同様に、
バーチャル５．１チャンネルやヘッドホン式５．１チャ
ンネルサラウンドの５チャンネルを使ったサラウンド音
声システムについても適用することができる。また、本
発明によるサラウンド音場再生システムは、映像を伴わ
せて一体化することで、さらに効果的となる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、全天球
に配置したマイクロフォンから収音した音声のうち、水
平方向の音声レベルを互いに連動して複数の出力チャン
ネルに振り分ける複数の水平パンポット手段と、垂直方
向の音声信号のレベル配分を変えて前方センター用の出
力チャンネルに出力する垂直パンポット手段とを備える
ように構成にした。これにより、水平パンポット手段お
よび垂直パンポット手段を操作して再生時に視聴者が聞
きたい方向に連続的もしくは瞬間的にその指向された音
声を前方センターに定位させることができるようにな
る。

【００７５】また、水平パンポット手段および垂直パン
ポット手段をインターラクティブ放送（インターネッ
ト）の受信側または送信側に配置し、その操作を行う方
位入力手段を受信側に配置することで、全方位収音声を
そのまま視聴者に供給して視聴者側の機器端末で指向す
る音声とサラウンド音場を作ったり、若しくは、供給側
で視聴者からの遠隔操作により指向する音声とサラウン
ド音場を作ることができる。

【００７６】また、サラウンド音場に対応するミキシン
グバス構成により、水平方向の音源数をシステム的に変
更することができ、指向する音声を明瞭にした音場再生
を目的とした音源数の増加が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】全方位音声収音原理を説明する図である。

【図２】本発明のサラウンド音場再生システムの原理構
成を示した図である。

【図３】水平方向音源のパンニングと再生音場との関係
を示す説明図である。

【図４】水平方向のパンニングの減衰特性を示す説明図
である。

【図５】パンニング時の水平方向音源と再生音場との関
係を示す説明図である。

【図６】垂直方向のパンニングの減衰特性を示す説明図
である。

【図７】垂直方向音源のパンニングと再生音場との関係
を示す説明図である。

【図８】パンニング時の垂直方向音源と再生音場との関
係を示す説明図である。

【図９】全方位収音による記録システムの構成例を示す
ブロック図である。

【図１０】全方位サラウンド再生装置のシステム構成例
を示すブロック図である。

【図１１】方位入力装置の画面表示例を示す図である。

【図１２】水平方位入力とミキシングバスとの関係を示
す説明図である。

【図１３】垂直方位入力とミキシングバスとの関係を示
す説明図である。

【図１４】水平方向音源を増やした場合の音源と再生音
場との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｈ１〜Ｈ６，Ｔ，Ｂ……マイクロフォン（音声信号）、
ＨＰ１〜ＨＰ６……水平パンポット、ＶＰ……垂直パン
ポット、Ｌ，Ｃｍ，Ｒ，Ｒｓ，Ｌｓ……ミキシングバス
（音声信号）、Ｌ，Ｃ，Ｒ，Ｌｓ，Ｒｓ，ＳＷ……サラ
ウンド再生出力チャンネル、１１，１２、１３、１４、
１５……ヘッドアンプ、１６，１７，１８……アナログ
・デジタル変換器、１９……圧縮エンコーダ、２０……
デジタルＶＴＲ、３０……オーディオデコーダボード、
３１……デコーダ、３２……ＤＳＰ、３３……パン／レ
ベル制御テーブル、３４……オーディオデータ／制御用
ＰＣＩブリッジ、４０……方位入力装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全方位収音された音声に対して視聴者の
   指向する音声を前方定位させるサラウンド音場再生シス
   テムであって、 水平方向に３６０度の音源を収音した複数の入力チャン
   ネルの音声信号をそれぞれ入力して各チャンネルの音声
   レベルを互いに連動して複数の出力チャンネルに振り分
   けることで水平方向定位をコントロールする複数の水平
   パンポット手段と、 垂直方向に１８０度の音源を収音した複数の入力チャン
   ネルの音声信号をそれぞれ入力して各入力チャンネルの
   レベル配分を変更した音声信号を前方センター用の出力
   チャンネルに出力することで垂直方向定位をコントロー
   ルする垂直パンポット手段と、 を備えたサラウンド音場再生システム。
2. 【請求項２】 再生音場に必要な出力チャンネルを基準
   とした数のミキシングバスを備え、それぞれの前記水平
   パンポット手段の出力をすべての前記ミキシングバスに
   レベル配分するように構成したことを特徴とする請求項
   １記載のサラウンド音場再生システム。
3. 【請求項３】 前記ミキシングバスは、水平方向定位用
   としてミキシングされる前方左、前方センター、前方
   右、後方左および後方右の５つのバスを備えていること
   を特徴とする請求項２記載のサラウンド音場再生システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記入力チャンネルは、水平方向の前方
   左、前方右、左、右、後方左および後方右の６方向より
   収音された６方向の音声信号を入力する６つと、垂直方
   向の上方および下方の音声信号を入力する２つとの計８
   つのチャンネルを有し、前記出力チャンネルは、前方
   左、前方右、後方左および後方右の４つの前記ミキシン
   グバスと、前記前方センターの前方定位用の前記ミキシ
   ングバスおよび垂直方向の上方および下方の前記入力チ
   ャンネルを入力とする前記垂直パンポット手段の出力と
   に接続された５つの出力チャンネルを有することを特徴
   とする請求項３記載のサラウンド音場再生システム。
5. 【請求項５】 すべての前記出力チャンネルに含まれる
   低域成分を出力して、５．１チャンネルサラウンドシス
   テムに適用する第６の出力チャンネルを備えることを特
   徴とする請求項４記載のサラウンド音場再生システム。
6. 【請求項６】 視聴者が聴きたい方向に前方センターを
   定位させるように前記水平パンポット手段および垂直パ
   ンポット手段に対してパンニング動作を指示する方位入
   力手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のサ
   ラウンド音場再生システム。